Le cerveau humain capable d'écholocation

Tout comme les dauphins, les chauve-souris ou Batman, les hommes sont capables de développer le sens d'écholocation! Bien qu'à plus faible niveau que les chiroptères, dotés à leur naissance des organes adéquats et de régions cérébrales dédiées à cette fonction, les hommes sont en effet aptes, moyennant un (relativement) rigoureux entrainement, à percevoir et identifier des corps à l'arrêt ou en mouvement grâce à la réverbération du son.

Batman n'est pas le seul qui puisse écholocaliser!

Peut être avez-vous déjà vu et entendu des aveugles émettant un bruit de claquement pour se diriger dans la rue, peut être avez-vous entendu parler de Daniel Kish ou Ben Underwood? Ces aveugles, du fait de leur handicap, ont développé et poussé au maximum cet étonnant sens. Durant les dernières années, il est apparu évident que les hommes, aveugles ou non, comme les chauve-souris, étaient capable d'émettre des bruits propices (par exemple, claquement de langue) et de distinguer certaines caractéristiques de leur écho.

Plusieurs équipes de chercheurs se sont attaquées à cet étrange phénomène, comme c'est le cas, récemment,  de Lore Thaler[1], de l'université de l'ouest Ontario. Thaler et ses collègues ont observé via scanner, l'activité cérébrale de deux aveugles particulièrement doués pour l'écholocation, grâce auxquels ils ont déterminé quelles régions du cerveau sont sollicitées lors de l'opération. Si l'expérimentation s'est déroulée avec ces deux écholocalisateurs particuliers (E.B. et L.B.), c'est principalement parce qu'il étaient capables d’interpréter, malgré l'environnement sonore bruyant du scanner, l'enregistrement des claquements de langue et leurs échos respectifs, qu'eux-même avaient généré auparavant.

Comme la chauve-souris, l'homme est capable d’interpréter l'écho

L'un des plus importants résultats de cette expérience fut de démontrer l'importance des régions cérébrales correspondant normalement à la vision chez un humain non-aveugle : Le cortex visuel d'E.B. et celui de L.B. observaient une recrudescence nette d'activité lors de l'écoute des claquements suivis de l'écho. Lorsque seuls les claquements étaient présentés, cette suractivation n'était pas observable. A noter : ce sont bien les régions visuelles et non les régions auditives qui présentaient une recrudescence d'activité. Un groupe contrôle de deux personnes de même âge mais non habituées à l'écholocation, ne présentait aucune activation particulière du cortex visuel.

L'étude montrait également la formation contro-latérale chez celui des deux aveugles qui était le plus entraîné à l'écholocation. La latéralisation est un phénomène habituel du cerveau humain entraîné : les informations contenues dans le champ gauche de l'environnement par rapport au cerveau sont généralement traitées par l'hémisphère cérébral opposé[2]. C'est ainsi que si vous bougez votre main droite, c'est grâce aux commandes envoyées par votre hémisphère cérébral gauche. Et tout ce que vous voyez dans le champ droit visuel est traité essentiellement par votre hémisphère cérébral droit.

Quoiqu'il en soit, les performances des deux aveugles étudiés sont remarquables : ils sont capables de percevoir, d'identifier des objets et même de "voir" leur mouvements grâce à l'écholocation (cette dernière capacité, probablement grâce à l'effet Doppler). Cette étude montre que si l'on s'en tient à l'activité cérébrale, on peut conclure que l'écholocation humaine produit vraisemblablement une scène "visuelle et spatiale" de l'environnement, comme le font les chauve-souris. Les auteurs n'hésitent pas à parler de capacité latente :

"Nos données montrent clairement qu'E.B. et L.B. utilisent l'écholocation d'une façon qui rappelle celle de la vision [...]. Notre étude montre que l'écholocation peut améliorer l'autonomie des personnes aveugles ou mal-voyantes dans leur vie quotidienne, ce qui offre d’intéressantes perspectives, quand on sait que l'écholocation peut être développée à partir de l'entrainement." (traduction le-saviez-vous.fr)

Le fait qu'il s'agisse d'une capacité que l'on peut entraîner, a été démontré en 2009, bien qu'elle fut étudiée depuis plusieurs années auparavant. L'équipe d'Antonio Martinez Rojas[3] montrait alors que n'importe qui, aveugle ou non, était capable d'apprendre à utiliser l'écholocation, partiellement : après une entrainement de deux semaines, deux heures par jour, nous pourrions être capable d'une reconnaissance simple, à savoir, déterminer grâce à l'écholocation si en face de nous, se trouve un gros objet ou si la voie est libre.

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Pour en savoir plus : 

[1] Thaler L., Arnott S., Goodale M. (2011). Neural Correlates of Natural Human Echolocation in Early and Late Blind Echolocation Experts. PLOS One
[2] Desbrosses S. (2010). Latéralisation et dominance cérébrale. Online. Psychoweb.fr
[3] Rojas, J. A. M., Hermosilla, J. A., Montero, R. S., Espí, P.L.L. (2009). Physical Analysis of Several Organic Signals for Human Echolocation : Oral Vacuum Pulses. Acta Acustica united with Acustica, Volume 95, Number 2, March/April 2009 , pp. 325-330(6)

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